Организуя систему освещения в том или ином помещении своего дома (квартиры), многие хозяева рассматривают возможность функции плавной регулировки яркости свечения ламп.
Действительно, это бывает очень удобно, например, в гостиной или спальне, когда общий фон освещенности можно устанавливать сообразно моменту или даже настроению.
Весьма полезной бывает подобная опция и в детских, когда родители имеют возможность ночью проверить ребенка, не мешая при этом его сну включением яркого света.
Диммер для ламп накаливания
Такие устройства, позволяющие изменять исходящий от лампы световой поток, а значит – и освещенность в помещении, в наше время вполне доступны любому желающему. Они носят красноречивое название «диммеры» — от английского слова «dim», имеющего несколько схожих значений: «слабый», «тусклый», «туманный» и т.п.
Впрочем, если покупатель спросит в магазине «регулятор яркости» — продавцы его тоже прекрасно поймут и дадут то, что надо. Но при приобретении такого прибора желательно хотя бы немного уметь оценивать его характеристики. Поэтому давайте рассмотрим, что это за устройство – диммер для ламп накаливания.
И только с лампами накаливания он способен работать?
Какие принципы могут использоваться для управления электрической мощностью
Итак, каким способом можно уменьшить яркость свечения лампы накаливания?
- Казалось бы, самое простое решение, которое можно придумать для снижения мощности, потребляемой на источнике света – это включить в нем в цепь последовательно какую-то резистивную нагрузку. Такая мера приводит к падению напряжения, и при неизменной силе тока, проходящей по этой цепи, показатели мощности (а это произведение силы тока на напряжение) на самой лампе тоже снижаются.
Одним словом, часть мощности просто рассеивается на включенной в цепь нагрузке. Но так как закон сохранения энергии никто не отменял, то эта мощность должна перейти в другое «измерение». И проявляется это нагревом дополнительной резистивной нагрузки. Значит, необходимо обеспечить условия для постоянного эффективного отвода тепла.
Мощный реостат, который тоже, по сути, способен выполнять функции диммера, и широко применялся для этих целей ранее
Кстати, такие схемы управления освещением широко использовались, например, в театрах или кинотеатрах, кода перед началом спектакля или фильма свет в зале плавно приглушался до полной темноты.
Понятно, что несмотря на то что лампы горят не на полную яркость, об экономии электроэнергии и речи не идет. Просто она затрачивается практически впустую на ненужный резистивный нагрев регулирующего прибора.
- Второй путь – это использование автотрансформатора. Напряжение питания подается на первичную его обмотку. А выходное можно регулировать изменением параметров вторичной обмотки. Меньше напряжение – значит, меньше и сила тока при том же сопротивлении цепи осветительного прибора. И как результат – снижение мощности на самой лампе.
Автотрансформатор с возможностью плавной регулировки выходного напряжения
Нагрев автотрансформатора уже не так выражен, но рассеивание мощности все равно происходит, просто несколько иной природы. То есть экономии расходования энергии при уменьшении яркости свечения ламп не достигается. А сами автотрансформаторы – это довольно габаритные и массивные приборы, мало подходящие для использования в бытовых условиях. Одним словом – тоже не лучшее решение.
- Оптимальное решение было найдено с появлением полупроводниковых элементов. И взято было совершенно иное направление – управление подачей электрической мощности к нагрузке за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ или PWM). Принцип заключается в том, что синусоидальный переменный ток преобразуется в подобие импульсного, с возможностью регулировки и длительности, и амплитуды напряжения импульса.
Обычный сетевой переменный ток, если его представить графически, это синусоида, с нормальной амплитудой действующего напряжения в 220 В, с частотой 50 Гц. То есть в течение секунды ток 50 раз идет в одном направлении, и столько же раз – в обратном. А значит — 100 раз достигает максимального значения и 100 раз становится равным нулю.
(Если говорить точнее, то амплитуда напряжения несколько выше, достигает в нормальных условиях 311 В, но на практике принято пользоваться ее среднеквадратичным показателем, который как раз и составляет всем знакомые 220 В так называемого действующего напряжения).
Стало быть, обычная лампа накаливания в таких условиях, по сути, в течении секунды 100 раз достигает максимального свечения, и 100 раз попросту «гаснет». Но это не воспринимается человеческим глазом, так как существует понятие зрительной инерции – человек реально способен оценивать изменения изображения с длительностью от 0,1 секунды и более.
Полный период синусоиды переменного тока
Принцип диммирования состоит в том, что на нагрузку подается не полная синусоида, а только «вырезанные» ее участки.
С помощью определенных электронных ключей цепь замыкается в установленный настройками момент, и при достижении синусоидой нулевого значения – вновь разрывается.
Затем, с установленной задержкой, то же самое происходит на противоположной полуволне. И в итоге вместо обычной синусоиды при этом получается череда разнонаправленных импульсов.
Разница в передаче тока на нагрузку в обычном режиме и с диммированием
Частота импульсов при этом не изменяется. Но снижается длительность подачи напряжения на нагрузку, и, в зависимости от текущих настроек диммера – еще и амплитуда напряжения. В итоге «поток мощности», передаваемый на осветительный прибор, уменьшается, и при этом не наблюдается сколь-нибудь существенных потерь.
На рисунке сверху показано 50% диммирование, когда длительность импульса снижена наполовину, а амплитуда при этом осталась без изменения. Но при дальнейшем уменьшении длительности падает и она, что дает очень широкий диапазон плавных настроек выходной мощности.
На графиках зеленым цветом для примера показаны «вырезанные» участки синусоиды переменного тока, отправляемые на нагрузку при различном уровне диммирования
Лампы накаливая неприхотливы к «чистоте синусоиды», к форме и длительности поступающих импульсов, Они вполне нормально работают, зрением за счет неизменно высокой частоты изменение воспринимается только как снижение яркости свечения. И легкое мерцание можно заметить (да и то – далеко не всегда) только на минимальных показателях светового потока, близких к нулевому порогу.
Базовое устройство современного диммера
Теперь – о том, каким же образом обеспечиваются такие преобразования переменного тока. Тот, кто не интересуется физикой подобных процессов, может сразу перейти к следующему разделу статьи. Но многим будет интересно, тем более что понимание происходящего может подвигнуть и на самостоятельное изготовление диммера – об этом мы тоже поговорим несколько позднее.
Понятно, что никакое электромеханическое коммутационное устройство неспособно работать в режиме ключа с такой скоростью переключений, адекватной частоте переменного тока. Но на выручку пришли полупроводниковые элементы.
Ниже на иллюстрации показана (с некоторым упрощением) схема электронного диммера. Понять принцип ее работы можно, даже не имею специальной подготовки в этих вопросах.
Принципиальная схема электронного диммера (дана с некоторыми упрощениями)
Итак, разбираемся.
Функцию электронного ключа в представленной схеме выполняет «связка» двух полупроводниковых элементов:
Цены на диммер
VS1 – симистор (симметричный полупроводниковый тиристор или триак) который способен пропускать ток между силовыми выводами А1 и А2 в обоих направлениях, но при условии наличия на выводе G («gate» — затвор) определенного управляющего напряжения.
VS2 – динистор (двунаправленный полупроводниковый диод или диак), также способный пропускать ток в обоих направлениях. Но в отличие от триака, диак не требует управляющего сигнала.
Он срабатывает автоматически (открывается) при достижении на его выводах определенного напряжения.
И вновь закрывается, когда проходящий через него ток снизится до минимального уровня, называемого током удержания.
Диммер, как правило, устанавливается в разрыв фазного провода. Но это – исключительно из соображений безопасности эксплуатации, так как на работоспособность схемы влияния не оказывает. Тем не менее, такое правило рекомендуется к соблюдению при установке любых выключателей на системах освещения.
Для того чтобы в рассматриваемом случае ток пошел на нагрузку (от «L in» к «L out»), необходимо открытие ключа-триака между его силовыми выводами А1 и А2. Иного пути нет, так как на другом участке цепи она, по сути, разорвана конденсатором С.
Что же происходит при включении питания? Начинается зарядка конденсатора С, скорость которой зависит как от его емкости, так и от сопротивления R. Чем выше сопротивление, тем дольше будет длиться зарядка. Так как используется переменный резистор (потенциометр), то имеется возможность плавного изменения сопротивления этого участка цепи.
Как только напряжение на обкладках конденсатора достигнет определённой величины, срабатывает на открытие динистор, и на вывод G тринистора подается управляющее напряжение, что приводит к его открытию. Ток пошел на нагрузку.
При достижении полуволной нулевой отметки конденсатор полностью разряжается, диак закрывается, что ведет и к закрытию триака. Цепь питания нагрузки снова прервана.
Но вновь начинается процесс зарядки конденсатора, уже с обратной полярностью на обкладках, и весь цикл повторяется. Так как использованы симметричные полупроводниковые приборы – симистор и динистор, эта схема работает на любом участке синусоиды, то есть с любым направлением тока.
Об этом приходится долго рассказывать, но на деле все эти преобразования происходят с частотой переменного тока, то есть в течение секунды вырабатывается 50 положительных и 50 отрицательных «вырезанных» импульсов. Такая частота обеспечивает вполне нормальную работу электроприборов с резистивной нагрузкой, к которым относятся и лампы накаливания.
Правильным подбором параметров полупроводниковых элементов и изменением сопротивления потенциометра можно регулировать моменты открытия и закрытия ключа, то есть «вырезать» из синусоиды импульсы определённой продолжительности и амплитуды. Тем самым – управлять мощностью включенной в цепь нагрузки лампы.
По подобной схеме собирается абсолютное большинство современных диммеров. Безусловно, в схему вносятся определенные дополнения, оптимизирующие ее работу и сглаживающие негативные моменты. Но принцип остается тем же.
Общие сведения о предлагаемых в продаже диммерах для систем освещения
Разновидности приборов регулировки мощности
В наше время ассортимент этих приборов – достаточно широк. Они отличаются компоновкой и типом конструкции, способами управления, дополнительной функциональной оснащенностью. Естественно, все это оказывает влияние и на уровень стоимости приборов.
- По особенностям своей компоновки и способу установки диммеры могут быть модульными, внешними и встраиваемыми.
— Модульные приборы обычно предназначаются для управления какими-то масштабными системами освещения, и устанавливаются на DIN-рейку распределительно щита. На бытовом уровне с ними мало кому приходится сталкиваться.
Модульный диммер – устанавливается в распределительном шкафу для централизованного управления какой-то системой освещения
— Встраиваемые диммеры – относятся к числу наиболее популярных.
Они отлично устанавливаются в стандартные подрозетники, монтируются одиночно (так как большинство моделей способно выполнять и роль обычного выключателя) или в составе группы выключателей.
Как правило, оформление их выдерживается в стилевом направлении целых модельных линеек электротехнической арматуры, то есть предоставляется возможность выбрать прибор в соответствии с общим стилем.
Диммер в общей рамке с двумя другими выключателями
— Диммеры внешней установки применяются не столь часто, так как неважно вписываются в интерьер. Хотя, при открытой проводке, например, в деревянном доме, иного решения и не придумаешь.
Внешний выключатель с диммером, выполненный в ретро-стиле. Отличный вариант для соответствующим образом оформленных помещений с открытой проводкой
Есть и еще одно исключение. К внешним диммерам можно отнести те компактные регуляторы яркости ламп, которые размешаются непосредственно на шнурах питания, например, настенных светильников – бра, по аналогии с обычными выключателями.
Шнур питания, оснащённый собственным компактным диммером
Кроме того, есть внешние модели диммеров, которые включаются в обычную розетку. И сами при этом имеют розеточное гнездо, в которое уже непосредственно включается вилка осветительного прибора или иной нагрузки.
- По способу управления светом диммеры также подразделяются на несколько разновидностей.
| Самые простые — поворотные диммеры. Крайнее положение колесика при вращении против часовой стрелки – выключение лампы. При повороте по часовой стрелке следует включение на минимальном уровне мощности свечения. Дальнейшее вращение – возрастание яркости свечения до достижения максимальных показателей. |
| Поворотно-нажимной диммер. Нажатие на колесо (маховик) приводит ко включению или выключению света (то есть работает, как обычная кнопка). Вращение – к регулировке мощности свечения. |
| Клавишный диммер. Нажатие и удержание клавиши «больше» или «меньше» приводит к соответствующему изменению режима работы осветительного прибора. Как правило, клавишные диммеры совещены с выключателем в одном корпусе. |
| Сенсорный диммер. Позволяет производить изменение яркости свечения ламп простым касанием к соответствующему участку сенсорной панели. Нередко дополняются индикаторами, показывающими уровень диммирования. Могут быть и более информативные табло. |
| Многие современные модели, кроме мануального управления, оснащены еще и дистанционными пультами. Удобно, когда есть возможность изменить освещенность в комнате, не вставая с дивана. |
Источник: https://stroyday.ru/remont-kvartiry/elektropribory-i-osveshhenie/dimmer-dlya-lamp-nakalivaniya.html
Диммер своими руками: 5 схем сборки самодельного светорегулятора
Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения.
Тем не менее, заводские диммеры обладают рядом недостатков, среди которых и довольно высокая стоимость.
Чтобы решить проблему, вы можете изготовить диммер своими руками на 12 и 220 Вольт, в зависимости от типа цепей, для которых вы собираетесь его использовать.
Что понадобится для работы?
Диммер представляет собой регулятор яркости, который позволяет поворотом ручки или нажатием клавиши изменить интенсивность света в комнате.
По типу регулировки мощности свечения они бывают:
- резистивные;
- трансформаторные;
- полупроводниковые.
Первый вариант наиболее простой, но экономным его назвать нельзя, поскольку снижение яркости свечения не изменяет мощность нагрузки. Другие два куда более эффективны, но имеют и более сложную конструкцию. В зависимости от принципа действия и будет зависеть то, какие детали включает в себя диммер. Чтобы не отвлекаться от работы всем необходимым лучше запастись заранее.
Для рассматриваемых далее примеров вам пригодятся такие электронные элементы:
- Симистор – представляет собой ключ в схеме, используется для открытия или запирания участка цепи от протекания электротока. Применяется в цепях с питающим напряжением в 220В, имеет три вывода – два силовых и один управляющий.
- Тиристор – также устанавливается в качестве ключа и переводится в устойчивое состояние, необходимое для работы схемы.
- Микросхема – более сложный элемент электронной схемы со своей логикой и особенностью управления.
- Динистор – также является полупроводниковым элементом, пропускающим электрический ток в двух направлениях.
- Диод – однонаправленный полупроводник, который открывается от прямого протекания электротока и запирается от обратного.
- Конденсатор – емкостной элемент, основная задача которого накопление нужной величины заряда на пластинах. Для изготовления самодельных диммеров лучше использовать неполярную модель.
- Резисторы – представляют собой активное сопротивление, для диммеров используются в делителях напряжения и токозадающих цепях. В схемах пригодятся как постоянные, так и переменные резисторы.
- Светодиоды – пригодятся для обеспечения световой индикации в диммере.
В зависимости от конкретной схемы и устройства диммера, будет зависеть и набор необходимых деталей, все из вышеперечисленного приобретать не нужно. Заметьте, что некоторые из них можно выпаять их старых телевизоров радиоприемников и прочих бытовых приборов, которые вами больше не используются. Далее рассмотрим примеры конкретных схем.
На симисторе
Такой диммер будет работать от напряжения сети 220В напрямую, схема отличается относительной простотой, поэтому собрать ее под силу даже начинающему радиолюбителю. Принцип регулирования напряжения в этом диммере заключается в отсекании определенного полупериода синусоиды, благодаря чему снижение электрического параметра приводит к реальной экономии электроэнергии.
Посмотрите на схему подключения, симистор – это электронный ключ, который управляется сигналами с динистора, включенного во времязадающую R — C цепочку.
Схема диммера на симисторе
Работа схемы заключается в следующем: после подключения фазы 220В к диммеру, на времязадающую цепочку C1 – R1 – R2 будет подано напряжение, так как динистор VS1 закрыт, ток протекает только через конденсатор и резисторы.
В зависимости от установленного поворотным резистором омического сопротивления будет зависеть и величина тока. От величины тока зависит и скорость заряда конденсатора C1, при достижении нужной величины потенциала на котором произойдет открытие динистора.
Через цепь открывшегося динистора на симистор VS2 подается сигнал открытия, срабатывает ключ, пропускающий определенную часть полупериода к нагрузке. Ток удержания в симисторе не возникает, поэтому с разрядом конденсатора вся цепь переходит в исходное состояние вплоть до следующего полупериода, который откроет ключ и подаст на нагрузку потенциал.
Изменение синусоиды
Как
видите, такая схема диммера осуществляет регулировку яркости
«обрезая» форму синусоиды до определенного импульса, уменьшая и
величину напряжения, и его действующее значение.
В виду нестабильного колебания
кривой такую модель светорегулятора однозначно можно подключать к лампам накаливания,
поскольку они не восприимчивы к форме напряжения.
Что касается светодиодных и
люминесцентных моделей, их нужно тестировать на уже готовом диммере.
Чтобы изготовить такой диммер для практического использования, лучше взять печатную плату. Так как при стационарной установке при регулировании напряжения вам понадобится жесткое крепление к конструкции. Ее можно как заказать, так и изготовить самостоятельно.
Процесс сборки состоит из следующих этапов:
- Перенесите эскиз на фольгированную плату,
в местах монтажа соответствующих деталей сделайте разметку. Дорожки наведите
нитрокраской и протравите плату диммера в хлорном железе.
Протравите плату
- В процессе травки плату нужно
переворачивать, а после окончания, достаньте и полудите ее, промойте спиртом и
просверлите отверстия для ножек.
Сделайте отверстия
- Поместите ножки радиодеталей в
просверленные отверстия под них.
Поместите ножки радиодеталей в отверстия
Если
вы разметили монтажные площадки, придерживайтесь данной разметки.
- Разогрейте паяльник и нанесите слой олова с обратной стороны
платы диммера.
Припаяйте ножки радиодеталей
- Протестируйте собранную конструкцию на
лампе накаливания, если она работает как надо, можете собирать диммер в корпус.
Опробуйте работоспособность на лампе накаливания
На тиристорах
Такая модель диммера на тиристорах по принципу действия идентична предыдущему варианту, но вместо симистора в роли ключа выступают тиристоры. Из-за особенностей работы тиристора целесообразнее устанавливать такое электронное устройство для каждой полуволны синусоиды напряжения.
Пример схемы такого диммера приведен на рисунке ниже:
Схема регулятора на тиристорах
Начнем разбор работы схемы с положительного полупериода кривой напряжения – конденсатор C1 заряжается по цепи из токоограничивающих резисторов R3 — R4 — R5.
Когда величина заряда достигнет порогового значения для динистора V3, он открывается и подает управляющий импульс на тиристор V1.
В режиме ключа V1 начинает пропускать напряжение к нагрузке, выдавая определенный участок кривой напряжения.
При отрицательном полупериоде синусоиды V1 запирается, ток через него протекать не будет, а на конденсатор C2 через токозадающую цепь R1 – R2 — R5 будет поступать заряд, который со временем откроет динистор V4. Через него будет протекать ток на управляющий электрод тиристора V2, после открытия транзистора на нагрузку пойдет такая же часть полупериода синусоиды, но с противоположным знаком.
Такой регулятор мощности светового потока может использоваться не только для изменения яркости освещения ламп, но и для управления температурой нагрева паяльника и других устройств.
С использованием конденсаторов
Такой
диммер работает только в качестве переключателя, который изменяет путь
протекания тока, питающего нагрузку. Но и схема кнопочного диммера довольно проста
и не потребует никаких специфических элементов.
Схема диммера на конденсаторе
Принцип его работы заключается в переведении переключателя SA1 в одно из трех возможных положений:
- выключено – цепь полностью разорвана,
лампа не горит или проходной выключатель выдает логический ноль в цепи; - закорочено на лампу – в цепи подключения
диммера отсутствуют какие-либо элементы кроме электрической лампы (прибор
освещения горит на полную мощность); - подключено через R – C цепь – выдает только определенный процент яркости
освещения.
В зависимости от параметров резистора и емкостного элемента будут зависеть напряжение и яркость свечения. Этот диммер используется для регулировки освещения путем рассеивания части мощности в R – C цепи, поэтому никакой экономии от снижения вы не получите.
На микросхеме
В
диммере, собранном на микросхеме, изменение величины напряжения происходит для
потребителей на 12В – светодиодных лент, люминесцентных лам и прочего
оборудования. Один из вариантов схемы приведен на рисунке ниже.
Схема диммера на микросхеме
Как видите, управление может осуществляться и за счет датчика, подключенного к выводу 2, и посредством регулируемого резистора VR1.
Микросхема с вывода 3 выдает управляющий сигнал через сопротивление R2 на базу транзистора VT1. Изменяя величину напряжения переменным резистором VR1, на выходе 3 микросхемы изменяется уровень потенциала, который увеличивает или уменьшает пропускную способность транзистора. При этом меняется и яркость светодиодов, если управление происходит светодиодными светильниками.
Видео варианты изготовления
Источник: https://www.asutpp.ru/dimmer-svoimi-rukami.html
Диммер для лампы накаливания: устройство и самостоятельное изготовление
Многие владельцы частных домов и квартир предпочитают всячески управлять освещением в своем помещении. Одним из многих вариантов является регулятор яркости для ламп накаливания. Для таких целей используют специальные устройства, называемые диммерами.
Существует множество моделей данного девайса, но стоимость многих из них не по карману обычному покупателю. При необходимости возможно собрать диммер для ламп накаливания своими руками, имеется несколько вариантов его изготовления.
Эти устройства могут быть 12- и 220-вольтовые.
Устройство
Чтобы сделать диммер своими руками, потребуется подробно изучить принцип его действия и внутреннее устройство.
Простейшие из этих девайсов имеют ручку, поворачивая которую можно регулировать освещение, и выведенные клеммы для подключения проводов. Таким устройством управляют яркостью ламп двух видов — галогенных и накаливания.
С развитием электроники стали появляться диммеры для регулирования мощности люминесцентных и светодиодных ламп.
Внутреннее устройство диммера
В более ранние времена для изменения этого параметра у ламп накаливания применяли резисторы. Мощность таких деталей рассчитывалась не меньше нагрузочной.
Минусом таких приспособлений являлась потеря мощности при снижении яркости света.
Наиболее часто их применяли в больших общественных залах, театрах и т. д.
Принцип работы прибора основан на использовании симистора и динистора, являющихся современными полупроводниковыми приборами.
По конструкционным особенностям диммеры можно классифицировать по следующим типам:
- поворотные, где управление выполняется при использовании ручки – электронные;
- кнопочные управляются при помощи специальных кнопок – групповые;
- дистанционные, которые работают при помощи дистанционного пульта.
Кнопочный диммер более многофункционален, чем поворотный. Это связано с тем, что если в цепь завязать нужное количество кнопок, управление можно осуществлять с разных мест. Длина проводов, используемых для подключения диммера, не должна превышать 10 метров. Это связано с возникновением помех.
Кнопочный диммер
Мало кто знает, что при помощи самодельных регуляторов мощности можно изменять температуру паяльника, контролировать обороты вытяжного вентилятора. Также он отлично подойдет для пылесоса или дрели, у которых можно регулировать их скорость вращения.
Подключение диммера
Схема диммера для ламп накаливания довольна простая. Он подключается вместо обычного выключателя в разрыв цепи в монтажную коробку. Необходимо соблюдать предписания изготовителя, согласно которым нельзя путать выводы для подключения фазы и нагрузки.
Для сборки диммера своими руками не понадобится много дорогих деталей, подойдут симисторы, рассчитанные на определенную мощность. Существует два варианта подключения — одинарный и групповой. Первый вариант подразумевает подключение в цепь с одним или несколькими источниками света, которые объединены в группу.
При групповом способе принципиальная схема будет насчитывать несколько диммеров, согласно количеству групп освещения.
Групповое подключение светорегулятора
При подключении светорегулятора вместо двухклавишного выключателя работа светильника немного изменится. Теперь будет другим подсоединение проводов и лампы накаливания, их не получится включать групповым способом. Фазу необходимо подсоединить на фазный вывод диммера, а остальные два присоединяются на соседнюю клемму. Для осуществления прежнего освещения потребуется групповой светорегулятор.
Изготовление
Как указывалось ранее, существует множество схем, с помощью которых умельцы изготавливают устройства, способные регулировать значение напряжения для осветительных приборов. Можно выделить несколько наиболее популярных элементов, используемых для сборки данных устройств:
- симистор;
- тиристор;
- конденсатор;
- применение готовых микросхем.
Принцип работы диммера на симисторе
Данный светорегулятор работает от сети 220 В. В основу его действия заложено открытие силового ключа за счет смещения фазы. Главным элементом схемы является RC-цепочка, которая у каждого устройства разного номинала. Силовым ключом выступает симистор.
Работа схемы заключается в пропускании симистором через себя тока. Для этого необходимо возникновение напряжения между его электродами.
Чтобы регулировать смещение фазы, и тем самым угол открывания, в цепочку впаивается переменный реостат, который предназначен для регулировки быстроты заряда конденсатора. В цепь с управляющим электродом ставится динистор.
Время, за которое конденсатор наберет пороговое напряжение, влияет на быстроту открытия симистора, а значение нагрузок будет прямо пропорционально зависеть от величины этого напряжения.
Принцип работы диммера на симисторе
При наличии принципиальной схемы такой диммер на симисторе можно собрать менее чем за час.
Как работает диммер на тиристоре?
Данный светорегулятор могут собрать умельцы, у которых есть различные радиодетали, из которых можно выбрать тиристоры с необходимыми параметрами. Этот самодельный диммер будет немного отличаться схемой и является более трудным в сборке. В нем для каждого ключа устанавливается отдельный динистор и тиристоры для полуволн.
Для работы данной схемы применяются две параллельные цепочки резисторов. Через одну цепь резисторов проходит заряд конденсатора, где в свою очередь происходит нарастание порога открывания ключа, при открытии которого на электрод управления подается ток и проходит положительная полуволна. Отрицательная фаза пропускает волну таким же образом через другой ключ.
Важно знать, что использовать диммер на тиристоре не получится для приборов освещения, в которых устанавливаются светодиодные, люминесцентные и экономные лампы.
Конденсаторный диммер и принцип его действия
Помимо регуляторов, рассчитанных на плавность управления освещением, также распространены устройства, работающие за счет конденсатора. В этом случае на передачу тока влияет емкостная величина. Соответственно, с увеличением емкости конденсатора через его полюсы пройдет ток большего значения. Данный диммер-регулятор является достаточно компактным.
В основном схемы для таких устройств сочетают в себе три различных положения:
- Без ограничения мощности.
- Через конденсатор гашения.
- Перекрытое положение (режим «выключено»).
В схеме такого диммера обычно используют неполярные конденсаторы. Найти их можно в электротехнике старого образца. Используя схему, можно своими руками собрать светорегулятор и управлять значением напряжения на лампочке в светильнике.
Использование микросхем для пониженного напряжения
В цепях с постоянным напряжением, рассчитанным на 12 вольт, регулировка мощности часто выполняется при помощи интегральных стабилизаторов, называемых КРЕНами.
Использование таких устройств позволяет регулировать электрические двигатели малой мощности и светодиодное освещение. Чтобы обеспечить удобство монтажа деталей, используют микросхему.
Готовый диммер будет не только выполнять функции регулировки, но и обеспечивать защиту электрооборудования.
Микросхема для сборки светорегулятора
Использование микросхемы КРЕН обеспечивает управление значением напряжения от 1,5 В до 30 В, а тока до 7,5 А. Во время сборки устройства нужно обратить внимание на следующие нюансы:
- Для охлаждения микросхемы необходим радиатор, что обусловлено ее нагреванием при выделении тепла. Это является существенным недостатком, так как занимается лишнее место на плате.
- Установленные диоды должны быть рассчитаны на ток не более 12 А и напряжение от 50 В.
- Силовой трансформатор устанавливается мощностью не менее 0,25 кВт.
Принцип действия схемы прост. На электроде управления за счет переменного резистора образовывается основное напряжение. С помощью стабилизатора можно регулировать этот параметр от максимальных 12 вольт до десятых его долей.
Вариант с цифровой микросхемой
Для выполнения регулировки осветительных приборов со светодиодными лампами обычные светорегуляторы не подходят, потому что для их включения необходимо 9 В. Такой диммер можно собрать, используя микросхему NE555.
При возникновении потребности в плавной регулировке освещения в данную схему можно подключить и лампы на 12 В. Мощность здесь усиливает полевой транзистор. Это связано с тем, что у микросхемы выходной ток составляет 0,2 А.
Диммер цифрового типа
При увеличении нагрузки свыше 1 А потребуется установка транзистора на радиатор, который можно выполнить из любого подходящего материала. Для защиты этой детали от статических помех потребуется перемотать выходящие ножки фольгой из алюминия или медной проволокой.
Монтаж диммера можно произвести на текстолите с оболочкой из фольги. Такой материал применяется для изготовления печатных плат. Материал корпуса выбирается на усмотрение исполнителя работы.
Большинство современных диммеров – китайского производства. Не все светорегуляторы добротного качества. Иногда лучше изготовить диммер своими руками, чем переплатить деньги за быстро вышедшее из строя устройство.
Источник: https://LampaGid.ru/vidy/lampy-nakalivaniya/izgotovlenie-dimmera
Диммер для ламп накаливания: схема подключения своими руками
При эксплуатации стандартного выключателя можно добиться лишь максимальной яркости свечения ламп. Но бывают ситуации, когда требуется приглушенный свет, меньше даже чем одна лампочка. Можно, конечно, воспользоваться ночником или сделать темный абажур, но есть способ гораздо проще – это установить диммер для ламп накаливания.
С его помощью можно уменьшить мощную иллюминацию большой люстры до едва заметного свечения. А также немного сократить расходы на электричество и значительно продлить срок службы ламп накаливания. Чтобы узнать, как добиться всего этого, читайте далее.
Что это за устройство?
Наши рекомендации:
Если вы ищете хороший интернет-магазин Электрики, советуем посетить магазин 220 ВОЛЬТ. Если же вы не хотите сами заморачиваться с Электрикой, мы рекомендуем поискать профессионального мастера на сайте Ремонтник.ру
Слово диммер, в переводе на русский, означает не что иное, как затемнитель, отсюда идет и понятие – диммирование (затемнение). Устройство было специально разработано для того, чтобы плавно убавлять освещение помещения или просто включать/отключать его. Это основное предназначение прибора, а вот приятные побочные свойства давайте рассмотрим подробнее:
- Экономия электричества. При использовании диммера сокращение расходов сводится к тому, чтобы включать освещение в половину мощности или даже меньше. Тогда ваши затраты снизятся примерно на 15%, но при этом придется всегда находиться в полумраке. То есть экономия идет в ущерб комфорту, поэтому этот пункт полноценно не рассматривается.
- Увеличение срока службы ламп накаливания. Бытует мнение, что если лампочка работает не на пике своей мощности (до 75%), то срок ее эксплуатации возрастает в 10 раз! Конечно, тут еще влияет частота включения/отключения в течение дня, которая также значительно сокращает жизненный цикл вольфрамовой нити. Но одно можно сказать точно, при круглосуточном горении лампы накаливания на мощности менее 75% увеличивается срок ее жизни с 1000 часов до 5-7 тыс., а в некоторых случаях и до 10 тыс. часов. Экономия налицо.
Первые диммеры строились на обычных реостатах. Для работы с малым напряжением (12-24 В) эта схема работает отлично, но при подключении к 220 В ситуация в корне меняется. Поскольку реостат преобразует снимаемое напряжение в тепло, то при использовании с большими токами он сильно нагревается. В следствие чего от такой конструкции пришлось отказаться и была изобретена схема, которая используется и по сей день.
Эта схема работает на основе симисторов и тиристоров, принцип действия которых кардинально отличается от реостатов. За счет обрезания волн переменного тока снижается напряжение и свет тускнеет. При этом излишнее напряжение не перерабатывается в тепло, попросту экономится.
Разновидности диммеров
Теперь давайте разберем, какие типы регуляторов света можно встретить на полках магазинов в настоящее время:
- Поворотные. Это самая простая и распространенная модель диммера, в которой регулировка яркости света осуществляется при помощи крутилки круглой формы. Приборы с таким управлением довольно информативны и удобны при эксплуатации. А простота начинки делает их очень доступными, по сравнению с другими типами устройств.
Поворотный диммер
- Кнопочные. Здесь управление происходит путем нажатия клавиш со значками «+» и «—». Считается, что они классом выше предыдущих, но принципиального отличия практически не имеют, разве что внутренняя конструкция заточена под кнопки.
Кнопочный диммер
- Сенсорные. Это уже довольно навороченные диммеры, которыми можно управлять лишь одним касанием, а некоторыми и вовсе взмахом руки. Также регуляторы могут оснащаться всякими дополнительными функциями вроде: автовыключение, таймер, эффект присутствия и другие. Поскольку начинка сенсорных устройств довольно сложная, то и стоимость подобных приборов значительно выше.
Сенсорный диммер
- С пультом управления. Как видно из названия, регулировка света происходит дистанционно. Вместе с сенсорными они очень часто являются частью системы – умный дом. Некоторые разновидности могут реагировать на голос, движение, хлопок и т. п.
Диммер с пультом управления
Источник: https://electricvdele.ru/elektroprovodka/rozetki-i-vyklyuchateli/dimmer-dlya-lamp-nakalivaniya.html
Диммер своими руками
Приветствую тебя мой дорогой читатель. Сегодня мы будем собирать диммер своими руками. По-другому он называется регулятор мощности переменного тока. Куда мы его можем «запихать» или где его можем применить? Везде и хоть куда!
Дело в том, что диммер может найти широкое применение, как в хозяйстве, так и в вашей мастерской. Регулировать мощность с помощью него можно на электронагревателе водяного бака или самогонного аппарата, а также в самодельном инкубаторе или вулканизаторе для заклеивания проколотых автомобильных камер.
Отдельное слово хочу сказать про применение данной конструкции в мастерской. Диммером можно плавно регулировать температуру нагрева паяльника, скорость вращения дрели или болгарки, а также просто для регулирования яркости ламп накаливания.
- Теперь можно сделать вывод, что диммер является бесценным устройством в хозяйственной деятельности и мастерской.
- Схема диммера (регулятора мощности)
Основным регулирующим элементом является симистор он же триак BTA06-600. Его можно заменить на практически любой аналог из серии BTA, например BTA12-60, BTA24-600 или другой. Пересчет номиналов элементов при этом производить не нужно.
Первые цифры маркировки означают максимальный ток в открытом состоянии. Максимальное обратное напряжение определяется второй группой цифр.
Таким образом, BTA06-600 это триак с током 6А и напряжением 600В, которого хватит для регулировки нагрузки мощностью 800Вт. При выборе симистора рекомендую брать запас по току. Обычно я беру двукратный запас.
На цене это отражается незначительно, а надежность конструкции повышается заметно, да и душа спокойна.
Резистор R1 должен быть мощностью 0.25Вт, даже при использовании диммера на 3кВт резистор будет холодным. Также нет особых требований для переменного резистора, берем любой. Конденсатор C1 пленочный, напряжением 400В. Предохранитель выбирается в зависимости от тока нагрузки.
- Светодиод можно не устанавливать, тогда вместо диода VD1 необходимо установить перемычку.
- Предохранитель F1 можно установить на отдельной колодке или на проводе, выведя колпачок его корпуса на заднюю панель диммера.
- Работа схемы
При подключении нагрузки симистор VD4 закрыт. В это время начинает протекать ток через предохранитель F1, нагрузку и резисторы R1, R2, заряжая конденсатор C1.
Как только на конденсаторе C1 напряжение поднимется выше 32В, откроется динистор VD3 и через него потечет ток, открывая VD4.
Последний начинает пропускать через себя ток нагрузки и закрывается он только в тот момент, когда синусоида проходит нулевой потенциал. Далее все повторяется по циклу.
Переменным резистором R2 регулируется скорость зарядки конденсатора C1. Чем дольше он будет заряжаться до порога открытия VD3, тем дольше будет закрыт VD4, а когда он закрыт, происходит отрезание синусоиды на нагрузке.
Несколько слов об охлаждении
К фланцу регулирующего элемента необходимо прикрепить радиатор охлаждения. Не забываем между ними положить слой теплопроводной пасты. Площадь поверхности радиатора нужно подобрать опытным путем.
Из своего опыта скажу, что для регулировки паяльника или лампы накаливания мощностью 80Вт можно обойтись без радиатора.
При работе на нагрузку 1кВт (BTA12-600) с площадью радиатора 200см2 температура последнего достигает 900C при длительности работы 5ч.
При пятичасовой работе (BTA24-600) на нагрузку 3кВт я достиг комнатной температуры радиатора, для этого я установил небольшой кулер от процессора ПК, обеспечив его питание от миниатюрного выпрямителя.
- Для исключения нагрева силовых дорог печатной платы, при работе на большую мощность (более 1кВт), следует дорожки покрыть толстым слоем олова или пропаять медным проводом.
- Сетевые провода и провода нагрузки рекомендуется впаять в плату, чтобы исключить плохой контакт и нагрев клемм.
- Меры техники безопасности
Диммер работает при высоком напряжении (220В), поэтому при его работе лучше не трогать инструментом или руками конструкцию. Если кому интересно, то скажу вам, что от фланца симистора током не «бьет», и соответственно от радиатора тоже (проверено).
Проверять работоспособность диммера лучше всего на лампе накаливания мощностью 60-80Вт. Не стоит пробовать подключать светодиодные, энергосберегающие и другие лампы, включающие в себя пусковые устройства и импульсные преобразователи.
Печатная плата диммера СКАЧАТЬ
Источник: https://audio-cxem.ru/shemyi/laboratoriya/dimmer-svoimi-rukami.html
Загрузка...
